EP1502843A2 - Unmanned special offroad vehicle - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a vehicle, in particular an unmanned reconnaissance and Manipulator vehicle, according to the features of the preamble of claim 1.
- FIG. 5 shows these driving with horizontal platform 1 in uneven terrain 10 and in cross-slope travel. This is achieved by adjusting the lever 4 with respect to the wheel position relative to the platform housing 2 for each individual wheel 3 of the four wheels.
- the platform 1 is held in a flat position by adjusting the wheels 3 and their levers 4.
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug, insbesondere ein unbemanntes Aufklärungs- und Manipulatorfahrzeug, nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.The invention relates to a vehicle, in particular an unmanned reconnaissance and Manipulator vehicle, according to the features of the preamble of claim 1.
Es ist bekannt, dass die Beweglichkeit insbesondere eines kleinen Fahrzeugs, beispielsweise eines unbemannten und ferngelenkten Fahrzeugs zur Erkundung und weitere Zwecke, einen hohen Stellenwert besitzt. Ein solches Fahrzeug muss auch an versteckten und unzugänglichen Orten einsetzbar sein. Dazu gehören verschiedene Bodenbeschaffenheiten und auch Treppen in einem Gebäude, die es zu überwinden gilt.It is known that the mobility of a small vehicle, for example an unmanned and remote-controlled vehicle for exploration and more Purposes, has a high priority. Such a vehicle must also be hidden and inaccessible places. These include different soil conditions and stairs in a building that needs to be overcome.
Die Firma telerob Gesellschaft für Fernhantierungstechnik vertreibt unter den Namen "tEODor - telerob Explosive Ordnance and observation robot" ein Manipulatorfahrzeug, welches über zwei jeweils außen an der Gehäuselängsseite Kettenantriebe verfügt.The company telerob Gesellschaft für Fernhantierungstechnik sells under the name "tEODor - telerob explosive order and observation robot" a manipulator vehicle, which has two outside each on the outside of the housing chain drives.
Andere Ausführungen sind speziell für die Erkundung von Rohrleitungen ausgelegt oder besitzen drei, vier oder fünf Räder mit einer individuellen Steuerung für jedes Rad, um zu lenken und vorwärts zu bewegen.Other versions are specially designed for exploration of pipelines or have three, four or five wheels with an individual control for each wheel to to steer and move forward.
Ein Fahrzeug mit Allradantrieb ist aus der DE 40 05 356 A1 bekannt. Dabei weist jedes Fahrwerk mindestens zwei antreibbare Räder und je einen Motor auf. Jedes Rad, das auch als Radkette ausgebildet sein kann, ist einzeln ansteuerbar, so dass ein Wenden oder Drehen auf der Stelle ermöglicht wird.A vehicle with four-wheel drive is known from DE 40 05 356 A1. Everybody points out Suspension at least two drivable wheels and one engine each. Every bike that can also be designed as a Radkette, is individually controllable, so that a turning or turning on the spot is enabled.
Ein Fahrzeug mit mehreren Bewegungsantrieben wird in der DE 40 05 357 A1 vorgeschlagen. Das Fahrzeug weist mehreren Fahrwerke auf, deren Achslagen zueinander in mindestens zwei Freiheitsgraden verstellbar sind.A vehicle with several motion drives is proposed in DE 40 05 357 A1. The vehicle has a plurality of carriages, whose axial positions to each other in at least two degrees of freedom are adjustable.
Weitere Fahrwerke von Fahrzeugen sehen zum Beispiel vor, anstelle von Rädern für die Fortbewegung auch Gehvorrichtungen, die zum Beispiel dem Bein des Menschen nachempfunden sind, einzusetzen, um damit besser Treppen und Hindernisse überwinden zu können. Further chassis of vehicles provide, for example, instead of wheels for the Locomotion also walking devices, for example, the human leg modeled are used to better overcome stairs and obstacles can.
In der gattungsmäßigen WO 03/049664 A2 wird ein u.a. treppensteigender Rollstuhl beschrieben, der Treppen und auch andere Hindernisse überwinden kann mittels eines speziellen Bandantriebs unterhalb des Stuhls zusätzlich zu seinen vier Rädern, auf denen er normalerweise steht bzw. durch die der Stuhl bewegt wird.In the generic WO 03/049664 A2 a u.a. stair-climbing wheelchair described, which can overcome stairs and other obstacles by means of a special belt drive underneath the chair in addition to its four wheels on which he usually stands or by which the chair is moved.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Fahrzeug aufzuzeigen, welches ein verbessertes Fahrwerk besitzt und eine Verbesserung der Beweglichkeit des Fahrzeugs bewirkt.The object of the invention is to show a vehicle which has an improved Has landing gear and causes an improvement in the mobility of the vehicle.
Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1.The problem is solved by the features of claim 1.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, dass mehrere, wenigstens jedoch vier, einzeln antreibbare Räder, welche mittels beweglichen Hebeln im Abstand am Fahrgestellgehäuse befestigt sind, und zwei Band- oder Kettenantriebe, welche direkt um das Fahrgestellgehäuse laufen, für den Vortrieb angeordnet sind.The object is achieved according to the invention in that several, at least but four, individually driven wheels, which by means of movable levers in the distance are attached to the chassis housing, and two belt or chain drives, which directly run around the chassis housing, are arranged for propulsion.
Die Vorteile der Erfindung liegen vor allem darin, dass beide Antriebe, Räder oder Band,
auch völlig unabhängig voneinander oder nacheinander einsetzbar sind. Die Räder können
an ihren Hebeln hochgedreht werden, so dass die Räder oberhalb des Fahrgestellgehäuses
stehen und nur der Bandantrieb zum Einsatz kommt. Aber auch der gleichzeitige
Antrieb von Rad und Band, zum Beispiel beim Hindernisüberwinden oder Treppensteigen,
ist vorteilhaft einsetzbar. Mittels der an drehbaren Hebeln angebrachten Räder
ist auch die Bodenfreiheit des Fahrzeugs beliebig einstellbar. Im Normalfall wird der energiesparende
Radantrieb eingesetzt und nur im Einzelfall bei entsprechenden Hindernissen
und Bodenbeschaffenheiten wird der energieintensive Kettenantrieb miteingesetzt.
Das Grundfahrgestell ist zudem so gestaltet, dass verschiedene Aufbauten adaptiert
werden können.The advantages of the invention are, above all, that both drives, wheels or belt, are also completely independent or successively used. The wheels can be turned up by their levers, so that the wheels are above the chassis housing and only the belt drive is used. But also the simultaneous drive of the wheel and belt, for example when obstacle overcoming or climbing stairs, can be used advantageously. By means of wheels mounted on rotatable levers, the ground clearance of the vehicle can also be set as desired. Normally, the energy-saving wheel drive is used and only in individual cases with appropriate obstacles and ground conditions of the energy-intensive chain drive is used.
The basic chassis is also designed so that different bodies can be adapted.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und
wird im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
- Fig. 1
- ein Fahrzeug mit Mastaufbau in Betriebsstellung
- Fig. 2
- das Fahrzeug ohne Aufbau in einer Transportstellung
- Fig. 3
- das Fahrzeug mit geringer Bodenfreiheit
- Fig. 4
- das Fahrzeug mit großer Bodenfreiheit
- Fig. 5
- das Fahrzeug bei Hangquerfahrt
- Fig. 6
- eine Draufsicht auf das Fahrzeug mit zwei gelenkten Rädern
- Fig. 7
- eine Draufsicht auf das Fahrzeug mit vier gelenkten Rädern
- Fig. 8
- eine weitere Draufsicht auf das Fahrzeug mit alternativ eingestellten Rädern
- Fig. 9
- Prinzip der Hindernisüberwindung mittels Rad
- Fig. 10
- Prinzip der Hindernisüberwindung mittels Band
- Fig. 11
- Prinzip der Hindernisüberwindung beim Treppensteigen
- Fig. 12
- Prinzip der Hindernisüberwindung beim Überfahren eines Grabens
Show it:
- Fig. 1
- a vehicle with mast construction in operating position
- Fig. 2
- the vehicle without body in a transport position
- Fig. 3
- the vehicle with low ground clearance
- Fig. 4
- the vehicle with great ground clearance
- Fig. 5
- the vehicle on a slope
- Fig. 6
- a plan view of the vehicle with two steered wheels
- Fig. 7
- a plan view of the vehicle with four steered wheels
- Fig. 8
- another plan view of the vehicle with alternatively set wheels
- Fig. 9
- Principle of obstacle overcoming by means of a wheel
- Fig. 10
- Principle of obstacle overcoming by means of band
- Fig. 11
- The principle of overcoming obstacles when climbing stairs
- Fig. 12
- Principle of obstacle overcoming when crossing a trench
Fig. 1 zeigt eine Fahrgestellplattform 1 eines hier vereinfacht dargestellten Fahrzeug 20,
hier eines Manipulatorfahrzeugs, mit einem Gehäuse 2 und Rädern 3, welche mittels
Hebeln 4 am Gehäuse 2 drehbar befestigt sind. Ein Mast 5 mit Geräten ist als Missionsnutzlast
auf der Plattform 1 aufgebaut. Zwei antreibbare Bänder 6 sind direkt um die
Außenkontur des Pallformgehäuses 2 in Längsrichtung geführt.1 shows a chassis platform 1 of a
Die modular ausgelegte Plattform 1 besitzt in diesem Ausführungsbeispiel ein 4x4 Radfahrgestell
(Räder 3 mit den zugehörigen Hebeln 4), welches zusätzlich mit einem temporär
zuschaltbaren Band- oder Kettenlaufwerken 6 ausgerüstet ist. Die Plattform 1 besitzt
des Weiteren einen elektrischen Antriebsstrang (nicht näher dargestellt), zu dem
auch eine zentrale Energieversorgung gehört. Die Plattform 1 verfügt über verschiedene
mechanische und elektrische Schnittstellen für den Aufbau und die Adaption von verschiedenen
Funktions- und Missionsmodulen. Dazu gehören, nicht näher dargestellt, ein
Aufklärungs-, ein Manipulator-, ein Kommunikations- und ein Systemsteuermodul.The modular designed platform 1 has in this embodiment, a 4x4 wheel chassis
(
Die Plattform 1 weist ein Leichtbaugehäuse 2 auf und ist vorzugsweise zweischalig aufgebaut.
Die Energieversorgung, die Antriebsmotore für den Kettenantrieb und die Tragarmverstellung
sowie eine Steuer- und Regelungseinheit für die Antriebsmotore sind im
Plattformgehäuse 2 eingebaut und nicht näher dargestellt.The platform 1 has a
Die Basis des Fahrwerks 11 bilden das mittels Hebel 4 bzw. Tragarm höhenverstellbare
4x4 Radfahrwerk mit den Rädern 3. Dazu sind die vorderen beiden Tragarme 4 vorzugsweise
als geschobene und die hinteren beiden als gezogene Tragarme 4 angeordnet.
Die Höhenverstellung der Tragarme 4 erfolgt über die innerhalb der Plattform 2 eingebauten
Getriebemotore.
Die Höhenverstellung besitzt 3 Grundstellungen:
- Transportposition (Fig. 2),
- Position mit geringer Bodenfreiheit (Fig. 3) und
- Position mit großer Bodenfreiheit (Fig. 4)
und ist zudem stufenlos in jeder Höhe einstellbar.
The height adjustment has 3 basic positions:
- Transport position (Fig. 2),
- Position with low ground clearance (Fig. 3) and
- Position with high ground clearance (Fig. 4)
and is also infinitely adjustable in every height.
Fig. 2 zeigt die in eine Transportstellung des Fahrzeuges 20 mittels der Hebel 4 hochgedrehten
Räder 3 über dem Gehäuse 2. Die Transportposition dient zur Minimierung
der Grundflächenabmaße und verbessert somit die Integrierbarkeit in ein nicht näher
dargestelltes Trägerfahrzeug mit geringem Stauvolumen.Fig. 2 shows the in a transport position of the
In Fig. 3 sind die Räder 3 mittels Hebel so eingestellt, dass eine geringe Bodenfreiheit
zwischen Plattformgehäuse 2 und Boden erreicht wird. Fig. 4 zeigt die Einstellung der
Bodenfreiheit aus Fig. 3 für eine große Bodenfreiheit. Die Position mit geringer Bodenfreiheit
ist für das Fahren mit hoher Geschwindigkeit auf relativ ebenen Bodenbeschaffenheiten
vorgesehen. In dieser Position ist der Schwerpunkt des Manipulatorfahrzeuges
20 sehr tief. Somit wird die Kippsicherheit bzw. Straßenlage optimiert. Diese Kippsicherheit
ermöglicht das Befahren von steilen (ebenen) Hängen.
Sollte das Fahrzeug 20 beispielsweise bei der geringen Bodenfreiheit aufsetzen bzw.
steckenbleiben, besteht die Möglichkeit, die Plattform 1 hochzufahren und somit zu befreien.
Sowohl das Detektieren der nicht mehr gegebenen Bewegungsfreiheit und eine
hierauf abgestimmte Funktionssequenz können sowohl manuell als auch automatisch
erfolgen.In Fig. 3, the
If the
Eine weitere Funktion des speziellen Radfahrwerks ist das Fahren mit horizontierter
Plattform. Fig. 5 zeigt diese Fahren mit horizontierter Plattform 1 in unebenem Gelände
10 und bei Querhangfahrt. Dies wird erreicht mittels Einstellung des Hebels 4 bezüglich
der Radposition relativ zum Plattformgehäuse 2 für jedes einzelne Rad 3 der vier Räder.
Dabei wird die Plattform 1 in einer ebenen Lage mittels Einstellung der Räder 3 bzw.
ihrer Hebel 4 gehalten.Another feature of the special wheel suspension is driving with the platform on the horizon. Fig. 5 shows these driving with horizontal platform 1 in
The platform 1 is held in a flat position by adjusting the
Jeder der vier Hebel bzw. Tragarme 4 ist mit einer bekannten, beispielsweise als ein
Rotationssystem ausgebildeten Federungs- und Dämpfungseinheit für das jeweilige
Rad 3 ausgerüstet. Die Einstellung der Federungs- und Dämpfungscharakteristik kann
unterschiedlich für die hinteren und die vorderen Tragarme 4 vorgenommen werden und
hat direkten Einfluss auf eine maximale Geschwindigkeit des Fahrzeuges 20, da je härter
diese eingestellt sind, desto schneller (bei günstigen Fahrbahnbedingungen) das
Fahrzeug 20 ist. Die Lenkung der Plattform 1 wird mittels einer 4x4 Achsschenkellenkung
als Allradlenkung ausgeführt. Fig. 6 und Fig. 7 zeigen das Lenken für eine Richtungsänderung
der Plattform 1 mittels individueller Einstellung jedes Rades 3 um eine
Hochachse, welche am Befestigungspunkt des Rades 3 am Hebelende des Hebels 4
gebildet wird.Each of the four levers or support
Bei entsprechender Einstellung der Lenkung und der Antriebe ist ein Fahren um die eigene
Hochachse erreichbar. Fig. 8 zeigt das Drehen der Plattform 1 um sich selbst bzw.
eine gedachte Hochachse im Mittelpunkt der Plattform 1 bei entsprechender Einstellung
und Antrieb jedes einzelnen Rades 3 der vier Räder.With appropriate adjustment of the steering and the drives is driving around your own
Vertical axis accessible. 8 shows the rotation of the platform 1 about itself or
an imaginary vertical axis in the center of the platform 1 with appropriate setting
and drive each
Für das Überwinden von Einzelhindernissen, zum Beispiel Bordsteinen, Baumstämmen,
ist die Plattform 1 mit einem zuschaltbaren Kettenlaufwerk 6 ausgestattet. Dabei sind
beispielsweise schmale Gummiketten bzw. -bänder außen am Plattformgehäuse 2 integriert,
so dass sie praktisch in der Kontur des Gehäuses 2 verschwinden. Bei Überfahren
und Aufsetzen des Gehäuses 2 auf ein Hindernis wird der Kettenantrieb 6 vorzugsweise
automatisch zugeschaltet und die Plattform 1 über das Hindernis rutschend weiterbewegt.
Beide Antriebe - Rad 3 und Kette 6 - ergänzen sich auch, indem die Vorderräder
3 als Kletterräder eingesetzt werden und die weitere Fortbewegung im Anschluss
mittels Kette fortgeführt wird. Fig. 9 und Fig. 10 zeigen die Plattform 1 mit hochgedrehten
Rädern 3 bei der Überwindung eines Hindernisses 7. Zunächst hebt das Rad 3 bei
entsprechender Einstellung mittels Hebel 4, der um eine Achse 11 drehbar im Gehäuse
2 gelagert ist, die Plattform an bis der Bandantrieb 6 an dem Hindernis 7 angreifen kann.
Eine Treppe 8 als "Mehrfachhindernis" wird in ähnlicher Weise überwunden, wie in Fig.
11 dargestellt. Das zusätzliche Kettenlaufwerk kann dazu mit speziellen Traktionsstiften,
welche im Abstand über die Bandlänge angeordnet sind, ausgerüstet sein, wodurch eine
Verbesserung der Überwindung von Hindernissen erreicht wird, zum Beispiel bei Treppenstufen.For overcoming individual obstacles, for example curbs, tree trunks,
the platform 1 is equipped with a
Schließlich wird die Grabenüberschreitfähigkeit der Plattform mittels entsprechend an
Hebeln 4 nach vorn und hinten ausgestellten Radpaaren 3 vergrößert, da die Plattformlänge
entsprechend vergrößert wird. Fig. 12 zeigt die Vergrößerung der Grabenüberschreitweite
der Plattform 1 bei entsprechend nach außen geschwenkten Rädern 3 bei
der Überwindung eines Grabens 9.Finally, the trench crossing capability of the platform is determined by means of accordingly
Der Fahrantrieb des Radfahrwerks erfolgt vorzugsweise über innerhalb der Felge positionierte elektrische Radnarbenmotore (nicht näher dargestellt), welche als bürstenlose 3-Phasen Drehstrommotore mit einer vorgeschalteten Getriebestufe versehen sind. Um Drehzahlunterschiede zwischen Kurveninnerem und Kurvernäußerem bei gleich bleibender Traktion auszugleichen, ist vorgesehen, dass jeder der Motore einen mikrocomputergeteuerten Drehzahlsteller aufweist, der die Drehzahl entsprechend dem Lenkeinschlag unterschiedlich regelt. Die Berechnung der dafür notwendigen Drehzahlen erfolgt beispielsweise über die zentrale Steuer- und Regelungseinheit des Fahrzeugs. Der Antrieb des Kettenlaufwerks erfolgt vorzugsweise über Getriebemotore mit hoher Getriebe-übersetzung und geringer Antriebsleistung.The drive of the wheel gear is preferably carried out within the rim positioned Electric wheel scarred motors (not shown in detail), which are called brushless 3-phase Three-phase motors are provided with an upstream gear stage. Around Speed differences between curve inner and Kurvernäußerem at the same To compensate for traction, it is envisaged that each of the motors will control a microcomputer Speed controller having the speed corresponding to the steering angle governs differently. The calculation of the necessary rotational speeds takes place for example, via the central control unit of the vehicle. The drive the track drive is preferably via gear motors with high gear ratio and low drive power.
Unter Fahrzeug 20 werden alle Fortbewegungsmittel verstanden, die wenigstens vier
Räder aufweisen, durch die das Fahrzeug 20 bewegbar ist und schließt Rollstühle etc.
mit ein. By
- 11
- Fahrgestellplattformchassis platform
- 22
- Gehäusecasing
- 33
- Radwheel
- 44
- Hebel bzw. TragarmLever or support arm
- 55
- Mastmast
- 66
- Band bzw. KetteRibbon or chain
- 77
- Hindernisobstacle
- 88th
- Treppenstufestep
- 99
- Grabendig
- 1010
- Bodenoberflächeground surface
- 1111
- Drehachseaxis of rotation
- 2020
- Fahrzeug / ManipulatorfahrzeugVehicle / manipulator vehicle
Claims (15)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2003134956 DE10334956B4 (en) | 2003-07-31 | 2003-07-31 | vehicle |
DE10334956 | 2003-07-31 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP1502843A2 true EP1502843A2 (en) | 2005-02-02 |
EP1502843A3 EP1502843A3 (en) | 2009-04-22 |
Family
ID=33521500
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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EP04014422A Withdrawn EP1502843A3 (en) | 2003-07-31 | 2004-06-19 | Unmanned special offroad vehicle |
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Country | Link |
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EP (1) | EP1502843A3 (en) |
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